微分电容曲线上出现峰值的原因:因为微分电路的特性是输出脉冲信号的突变部分,而电路中电容的特性恰是两端电压不能突变,这就导致了输入正跳变时电容来不急充电相当于短路将输入直达输出。
Helmholtz模型只考虑电极与溶液间的静电作用,认为电极表面和溶液中的剩余电荷都紧密地排列在界面两侧,形成类似荷电平板电容器的界面双电层结构。两层之间的距离约等于离子半径,电势在双电层内直线下降,Helmholtz模型可以解释微分电容曲线的。

计算公式
一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法拉,即:C=Q/U 。但电容的大小不是由Q(带电量)或U(电压)决定的,即电容的决定式为:C=εrS/4πkd 。
其中,εr是相对介电常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,ε=εrε0,ε0=1/4πk,S为极板面积,d为极板间的距离)。
P-N?结电容包括势垒电容和扩散电容两部分:C=CT+CD
当结两端的外加电时为负(即n?区为正,p?区接负)时,由于P?区、n?区的少数载流子
很少,负电压的变化并不引起p?区、n?区中电荷有多大的变化,所以扩散电容很小,相对势
垒电容来讲,扩算电容可以忽略。即:
C=CT+CD≈CT
所以,在外加负偏压的条件下测得的P-n?结电容认为是P-n?结势垒电容。
势垒电容CT?与势垒区厚度δ?的关系同平行板电容器一样:
(1)
式中ε是硅的相对介电常数ε=12;ε0?是真空介电常数ε0=8.85×10-2?微微法/厘米;A?是P-n
结的结面积,用cm2?作单位;δ是势垒厚度,用cm2?作单位。
P-n?结势垒区的厚度δ是随外加电压的变化而变化的,它的变化规律与P-n?结两边的杂
质浓度的大小及杂质的分布状况有关。
Ge:ε=16

Q=1.6×10-19?库仑
对于突变结,在经过相关简化计算后有电容公式如下:
(2)
这样就可以通过垃替代法来量测电容,其线路图如下图所示。
图中“Ug”为标准高频信号发生器;⊙为视频毫伏表;C?为可变电容;Cx?为待测的P-n结。
测量前首先把可变电容器旋到最大值(此值用C’表示),然后调节讯号频率,使LC?回路
谐振,即“视频毫伏表”指示最大。当接上待测P-n?结电容Cx?时,由于Cx?与可变电容C
并联,因此使谐振回路失去谐振状态,减小可变电容C?到某一值(此值用C’’表示)会师谐
振回路重新谐振。显然,C’-C’’=Cx,其中C’为C?调到最大值时的电容值。
这里需要指出:
1、量时需要满足小讯号条件,由于P-n?结电容与外加电压的关系不是线性的,所以要测量
某一偏压V?下的结电容就应该在这一偏压下加一足够的交流电压。实验中我们家的交流
电压为几mV?到十几mV。
2、扣除分布电容?Cs
我们用上述方法测到的Cx?实际上包括了两部分,一部分是P-n?结电容,另一部分是分
布电容Cs。在测得Cx?后,必须扣除分布电容Cs?才是真正的P-n?结电容。为扣除Cs,取一

个与待测管同一类型的管壳,测量它的电容就是分布电容Cs,于是P-n?结电容CT?为:
CT=Cx-Cs
希望可以帮到你呵


